预制装配式混凝土(PC)结构的形式及工法

一、引言PC(Precast Concrete)是预制装配式混凝土结构的简称,是以混凝土预制构件为主要构件,经装配、连接以及部分现浇而成的混凝土结构。国外的混凝土预制构件与钢筋混凝土几乎同时起步,而现代意义上的工业化预制混凝土构件在半个世纪前才得到真正发展。本文主要以同处亚洲的日本为例,介绍现代PC形式及工法技术。目前,日本的住宅建筑PC化率占65%。从1955年使用预制构件建造房屋开始,便以中高层建筑为目标,经过近50多年的发展,已经形成了比较完善的PC技术体系。二、PC的优点1.品质均一:由于的工厂严格管理和长期生产,可以得到品质均一且安定的构件产品。2.量化生产:根据构件的标准化规格化,使生产工业化成为可能,实现批量生产。3.缩短工期:住宅类建筑,主要构件均可以在工厂生产到现场组装,比传统工期缩短1/3。4.施工精度:设备、配管、窗框、外装等均可与构件一体生产,可得到很高的施工精度。5.降低成本:因建筑工业化的量产,施工简易化减少劳动力,两方面均能降低建设费用。6.安全保障:根据大量试验论证,在耐震、耐火、耐风、耐久性各方面性能优越。7.解决技工不足:随着多元经济发展,人口红利渐失,建筑工人短缺问题严重。PC工法 正好可以解决这些问题。三、PC结构的分类从建筑物结构形式及工法上PC工法大致可分为四种:① 剪力墙结构预制装配式混凝土工法,简称WPC工法;② 框架结构预制装配式混凝土工法,简称RPC工法;③ 框架剪力墙结构预制装配式混凝土工法,简称WRPC工法;④ 预制装配式铁骨混凝土工法,简称SRPC工法。1.WPC工法WPC工法即剪力墙结构预制混凝土工法,如图1所示。用预制钢筋混凝土墙板来代替结构中的柱梁,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,局部狭小处现场充填一定强度的混凝土。是用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构。因其需要每一层完全结束后才能进行下一层的工序,现场吊车会出现怠工状态,适用于2栋以上的建筑才能够有效利用施工设备。2.RPC工法RPC工法即框架结构预制装配式混凝土工法,如图2所示。是指预制梁和柱在施工现场以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构工法,由预制梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。而墙体不承重,仅起到围护和分隔作用。此种工法要求技术及成本都比较高,故多与现场浇筑相结合。比如梁、楼板均做成叠合式,预留钢筋,现场浇筑成整体,并提高刚性。多用于高层集合住宅或写字楼,可实现外周无脚手架,大大缩短工期。3.WRPC工法WRPC工法即框架剪力墙结构预制装配式混凝土工法,如图3所示。是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗侧力性能。适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。4.SRPC工法SRPC工法即预制装配式钢骨混凝土工法,如图4所示。是将钢骨混凝土结构的构件预制化,与RPC工法的区别是,通过高强螺栓将构件现场连接。通常是每3层作为一节来装配,骨架架设好之后才能进行楼板及墙壁的安装。此工法适用于高层且每层户数较多的住宅。四、PC结构的设计生产施工管理采用预制的方式,工厂生产、现场装配,是住宅产业化的基本形式。其不同于传统的粗放式建筑模式,需要更专业的生产施工管理人员,要求技术者结合实际要求,选择合理工法,整体把握从设计到施工的全部过程。因为每一个环节都会直接影响下一个环节是否能顺利进行,预制装配式混凝土结构更强调标准化、计划性。五、结束语:以预制装配式混凝土(PC)结构为代表的住宅产业化模式,在我国还处在刚刚起步阶段,面对其他发达国家的先进技术和经验,我们还需要更多的学习及实践。对国外技术不一定全盘照搬,但也没必要从零做起,需要我们结合我国国情,制定出切实可行的相关规范条例,培养专业的技术及管理人才。